KLF5转录因子在Ras转化肿瘤细胞中促进肿瘤转移和发展的机制

在Ras转化肿瘤细胞中，TGFβ信号失去抑制细胞增殖作用而促进肿瘤转移。我们已发现KLF5在正常上皮细胞中是TGFβ信号调控细胞生长相关基因p15和 Myc转录过程中的重要调控因子。而KLF5也是Ras和MAPK通路的重要效应分子，在Ras突变诱发的肿瘤发生和发展中有重要作用。本项目将建立Ras转化上皮细胞模型，并深入研究在Ras转化肿瘤细胞中Ras是否通过下游分子调节KLF5而阻碍TGFβ信号对p15和 Myc的调控，从而消除TGFβ的抑癌基因功能；并且将鉴定KLF5是否介导Ras和TGFβ信号协同诱导上皮-间质转化和肿瘤转移。本项目也将探讨KLF5在Ras和MAPK信号过度活化的膀胱癌发生和发展中的作用。项目的实施对进一步揭示TGFβ信号在肿瘤发展过程中由抑癌基因转变为促癌基因的机制，阐明Ras信号促进上皮-间质转化发生的分子机制，和为膀胱癌的诊断、治疗和预后提供新分子标记有重要意义。

KLF5转录因子在不同条件下发挥不同的功能，例如在生长调控方面，KLF5在无TGFβ条件下促进细胞生长，而在TGFβ刺激下，KLF5发生乙酰化，对TGFβ抑制细胞生长有重要作用。本课题发现在Ras转化细胞中，由于Ras信号通过促进Smad3 linker区磷酸化降低Smad3 C-端磷酸化，导致KLF5乙酰化受抑制并且p15的转录激活也减少，因此在有TGFβ刺激的Ras转化细胞中，KLF5也不能抑制细胞生长。在Ras激活条件下，KLF5乙酰化减少，TGFβ对MYC、p15等的调控减弱，可能是TGFβ失去生长抑制作用的重要机制。.在膀胱癌中，普遍存在Ras突变和FGFR3突变，二者都能激活MAPK通路。我们发现KLF5参与YAP/KLF5/ CyclinD1通路促进细胞生长，由于YAP通过与WWP1 E3连接酶竞争保护KLF5，当姜黄素抑制YAP表达后，KLF5的蛋白稳定性降低，因此膀胱癌细胞生长及膀胱癌细胞移植瘤在体生长都受姜黄素抑制。.我们发现KLF5除了促进膀胱癌细胞生长外，还能调控膀胱癌血管生成。我们在细胞模型和动物模型中都证实KLF5转录因子能与VEGFA启动子区域结合并促进其表达，促进肿瘤血管生长。在膀胱癌组织样本中，KLF5表达与VEGFA正相关。KLF5还介导了外界信号，如EGF、FGF、PMA等对VEGFA表达的激活。这些结果表明KLF5可能是抑制膀胱癌血管生成的潜在靶点。.另一方面，我们还发现KLF5在浸润性膀胱癌中表达明显低于正常细胞和浅表性膀胱癌；KLF5在膀胱癌中与E-钙黏素表达正相关，而与ZEB1、ZEB2等EMT转录因子表达负相关，并且过表达KLF5能通过抑制EMT减弱膀胱癌细胞的侵袭能力。.总之，我们发现KLF5在膀胱癌中有两方面作用，既有促生长、促血管生成能力，又有抑制肿瘤侵袭能力，这与KLF5在没有侵袭能力的浅表性膀胱癌中表达高，而在浸润性膀胱癌中表达低一致；由于这两种类型膀胱癌在遗传背景和临床表现等方面明显不同，我们的结果暗示KLF5及相关通路在浅表性膀胱癌中作为潜在治疗靶点，而在浸润型膀胱癌中则可能不是合适的靶点分子。.我们的研究结果进一步提示KLF5转录因子在肿瘤中不同背景与不同信号刺激的条件中，可能发挥不同促癌或抑癌作用。这一特点对于理解肿瘤进展、肿瘤的进一步分子分型与精准治疗有重要意义。